KR20240042445A - 구조물의 정비 장치 - Google Patents

Abstract

제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들 사이에 긴 구조물을 따라 직렬로 탈착 가능한 연결을 위한 바이패스 모듈이 제공되며, 상기 모듈들 각각은 상기 구조물 주위에 선택적으로 폐쇄될 수 있거나 상기 구조물로부터 탈거될 수 있도록 개방될 수 있으며, 상기 바이패스 모듈은 상기 구조물을 향하는 방향 및 상기 구조물로부터 멀어지는 방향으로 서로에 대해 상기 제1 및 제2 모듈들을 이동시키도록 작동 가능하여, 상기 모듈들 중 하나는 상기 구조물로부터 멀어지도록 이동되고 그 동안 다른 하나는 상기 구조물 주위에 폐쇄된다.

Description

구조물의 정비 장치

본 발명은 해상 플랫폼들(marine platforms), 방파제들(jetties) 또는 부두들(wharves)을 위한 수직관들(risers), 전선들(conductors), 케이슨 말뚝들(caissons piles) 내지는 교각들(legs) 또는 파이프(pipe) 등의 해양 지지 구조물들(marine support structures), 및 풍력 터빈 타워와 같은 육상 기반 또는 해상 구조물들을 포함하되, 이에 국한되지 않는 지지 구조물과 같은 구조물의 정비 장치(apparatus for servicing a structure)에 관한 것이다.

해양 지지 구조물들(marine support structures)은 일반적으로 노화(aging) 및 열화(degradation)로 어려움을 겪는데, 특히 예를 들어, 조차(tidal range), 파도 작용 및/또는 물 튐(splashing)으로 인해 주기적으로 물에 의해 덮이거나 덮이지 않는 구조물의 일부인 '비말대(splash zone)'에서 어려움을 겪는다. 노화에는 파도 작용과 충격으로 인한 부식 및 물리적 손상이 포함될 수 있다. 열화에는 수초, 따개비 등과 같은 해양 성장의 축적이 포함될 수 있다.

따라서 해양 지지 구조물들은 지속적인 성능을 보장하고 수명을 연장하기 위해 세척(cleaning), 검사(inspection), 코팅(coating) 또는 페인팅(painting)과 같은 정비(servicing)를 받아야 한다. 일반적으로 정비는 다이버들이 수행하지만 이는 특히 상기 비말대에서 매우 어렵고 위험할 수 있으며, 완전히 효과적이지 않은 경우가 자주 있다.

WO-A-2020/096529는 구조물의 정비 장치를 개시하며, 이는 구조물을 따라 프레임을 구동하는 것으로부터 구동 휠들 또는 롤러들을 적재하는 케이지 또는 프레임 및/또는 구조물을 정비하기 위한 도구들을 포함한다. 상기 프레임은 힌지에 의해 서로 연결된 적어도 2개의 부품을 포함하며, 따라서 프레임은 정비 대상 구조물 주위에 맞도록 열릴 수 있고, 구조물 주위에 프레임 또는 케이지를 고정하기 위해 폐쇄될 수 있다. 복수의 이러한 프레임이나 케이지가 구조물 주위에 직렬로 함께 연결될 수 있다.

구조물들에는, 구조물을 따라 정비 장치가 통과하는 데 방해가 되는 장애물들이 포함될 수 있다. 예를 들어, 해양 지지 구조물들에는 십자 버팀대(cross-braces)와 같은 구조 부품들을 장착하기 위해 부착된 클램프들이 있을 수 있다.

이 문제에 대해 다양한 해결책이 제안되었다. 예를 들어, WO-A-2019/144227은 장애물이 링의 개구를 통과하도록 구조물 주위를 회전하는 개방형 링 형태의 장치를 개시한다. GB-A-2531893는 유사한 접근법을 개시하며, 또한 이 장치는 작은 장애물들을 '넘어갈(step over)' 수 있도록 구조물에서 떨어지도록 들어올려질 수 있는 구동 롤러가 있다. 상기 '개방형 링' 해결책을 사용하려면 구조물 주위로 장치 전체를 회전시켜야 하는데, 이로 인해 장치에 연결된 유압 호스나 케이블이 엉킬 수 있다.

또 다른 예에서, EP-A-2600051은 파이프 상의 플랜지 위를 통과하도록 분리될 수 있는 칼라 세그먼트(collar segment)들을 포함하는 장치를 개시한다. 이 배열은 파이프에서 멀리 뻗어 있는 십자 버팀대와 같은 장애물들을 통과하는 데 적합하지 않다.

해양 및 해상 구조물뿐만 아니라 풍력 터빈 타워와 같은 육상 기반 구조물을 포함하는 구조물을 정비할 때 큰 장애물들을 통과하기 위한 더 간단하고 효과적인 접근 방식이 필요하다.

본 발명의 양상들은 첨부된 청구범위에 의해 정의된다.

일 실시예에 따르면, 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들 사이에 직렬 연결을 위한 바이패스 모듈이 제공되며, 상기 모듈들 각각은 정비될 긴 구조물 주위에 선택적으로 폐쇄될 수 있거나 상기 정비될 구조물로부터 멀어지게 이동하도록 개방될 수 있으며, 상기 바이패스 모듈은 상기 긴 구조물에 직각인 방향으로 서로에 대해 상기 제1 및 제2 모듈들을 이동시키도록 작동 가능하여, 상기 모듈들 중 하나는 상기 구조물로부터 멀어지도록 이동되고 그 동안 다른 하나는 상기 구조물 주위에 폐쇄된다. 이와 같이, 바이패스 모듈들을 사이에 두고 구동 및 정비 모듈들의 열(train)을 배치함으로써, 상기 열(train)은, 하나 이상의 모듈들을 차례로 상기 구조물에서 멀어지게 이동시키고, 상기 하나 이상의 모듈들을 상기 구조물을 지나도록 구동한 다음, 상기 하나 이상의 모듈들을 상기 구조물을 향하여 다시 이동시키고 상기 구조물 주위에 폐쇄시킴으로써, 상기 구조물 상의 장애물을 우회할 수 있다.

상기 각 구동 및/또는 정비 모듈은 상기 구동/정비 모듈의 구조물 상에 장착된, 유압 램(hydraulic ram) 또는 전기 모터와 같은 구동부에 의해 선택적으로 개방 및 폐쇄될 수 있다. 이와 같이, 상기 구동/정비 모듈을 상기 구조물에 부착하는 데 사용되는 구동부는 상기 구동/정비 모듈이 상기 구조물 상의 장애물을 통과할 수 있도록 작동할 수 있으며, 개폐를 위한 추가 구동부는 상기 바이패스 모듈에 필요하지 않다. 상기 바이패스 모듈은 상기 제1 및/또는 제2 구동 및/또는 정비 모듈들이 개방 및 폐쇄될 수 있도록 이동 가능한 또는 선회 가능한(pivotable) 장착 부품들을 포함할 수 있다.

상기 각 구동 모듈은, 예를 들어 상기 구조물과 접촉하는 구동 휠들 또는 롤러들에 의해 상기 구조물을 따라 구동하도록 구성된다. 상기 각 정비 모듈은 상기 구조물을 정비하기 위한 하나 이상의 도구들을 포함할 수 있다. 결합된 구동 및 정비 모듈이 상기 구동 모듈 및 상기 정비 모듈의 기능들을 결합할 수 있다.

상기 구동/정비 모듈들은 각각, 예를 들어 하나 이상의 힌지에 의해 함께 이동 가능하게 또는 선회 가능하게(pivotably) 연결된 둘 이상의 세그먼트들 또는 섹션들을 포함하는 케이지 또는 프레임을 포함하여, 케이지 또는 프레임이 상기 구조물 주위에 폐쇄될 수 있고 상기 구조물로부터 탈거될 수 있도록 개방될 수 있다.

상기 케이지 또는 프레임은, 축방향의 지주들(axial struts)에 의해 함께 연결된 상부 및 하부 지지부들을 포함할 수 있다. 상기 상부 및/또는 하부 지지부들은 상기 바이패스 모듈 상의 대응하는 연결 부품들에 연결하기 위한 연결 부품들을 가질 수 있다. 구동 및/또는 정비 부품들은 상기 상부 및 하부 지지부들 너머로 돌출되어 상기 바이패스 모듈을 방해하지 않도록 상기 상부 및 하부 지지부들 사이에 장착될 수 있다. 상기 상부 및 하부 지지부들 사이에는, 상기 구동 및/또는 정비 부품들을 장착하기 위한 중간 지지부가 있을 수 있다.

이제 본 발명의 특정 실시예들을 다음과 같은 첨부 도면들을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 제1 예의 장치를 위에서 본 사시도이다.
도 2는 제1 예의 장치의 제1 측면도이다.
도 3은 제1 측면도에 직교하는, 제1 예의 장치의 제2 측면도이다.
도 4는 지지 구조물의 위치를 나타내는, 도 2의 A-A 평면을 통과한 단면도이다.
도 5는 제1 예의 장치의 상면도이다.
도 6은 제2 예의 장치를 위에서 본 사시도이다.
도 7은 제2 예의 장치를 아래에서 본 사시도이다.
도 8은 제2 예의 장치의 제1 측면도이다.
도 9는 제1 측면도에 직교하는, 제2 예의 장치의 제2 측면도이다.
도 10는도 9의 A-A 평면의 단면도이다.
도 11은 도 9의 B-B 평면의 단면도이다.
도 12는 제2 예의 장치의 상면도이다.
도 13은 제1 또는 제2 예에 따른 장치를 형성하기 위해 조립하기 위한 부품들의 키트의 도면이다.
도 14는 상기 예들의 장치의 동작들을 나타내는 도면이다.
도 15는 상기 예들의 장치의 유압 시스템의 일부에 대한 도면이다.
도 16은 상기 예들의 장치를 작동하기 위한 원격 제어 시스템을 도시하는 도면이다.
도 17은 제3 예의 장치의 제1 측면도이다.
도 18은 제1 측면도에 직교하는, 제3 예의 장치의 제2 측면도이다.
도 19는 제3 예의 장치를 위에서 본 사시도이다.
도 20은 제3 예의 장치의 저면도이다.
도 21은 제3 예의 장치의 상면도이다.
도 22는 도 21의 A-A 평면의 부분 단면도이다.
도 23은 추가 모듈들이 있는 견인 모듈로서의 제3 예의 장치의 다양한 구성들을 보여주는 도면이다.
도 24는 도 23의 구성들에서 모듈들 간 연결 시스템의 상세도를 도시한다.
도 25는 제4 예의 장치의 측면도이다.
도 26은 모듈들이 장애물을 통과할 수 있도록 모듈들 사이를 연결하기 위한 본 발명의 제1 실시예의 장치의 사시도이다.
도 27은 닫힌 위치에 있는 제1 실시예의 평면도이다.
도 28은 부분 개방 위치에 있는 제1 실시예의 평면도이다.
도 29는 십자 버팀대(cross-brace)를 갖는 파이프와 관련하여 도시된, 완전 개방 위치에 있는 제1 실시예의 평면도이다.
도 30은 제1 실시예의 작동 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 31 내지 도 41은 상기 흐름도의 각 단계에서 제1 실시예의 작동을 도시하는 사시도이다.
도 42 및 도 43은 제2 실시예의 구동 모듈의 일 섹션을 위와 아래에서 본 사시도이다.
도 44 및 45는 제2 실시예에서 바이패스 모듈을 구동 및/또는 정비 모듈에 고정하기 위한 핀 또는 블록의 각각 분해 사시도 및 조립 사시도이다.

이하의 설명에서, 상기 장치의 배향은 수직으로 긴(vertically elongate support structure) 지지 구조물(30) 주위에 조립되는 것으로 설명될 것이다. '원주(circumferential)' 및 '접선(tangential)'은 개념적 중앙 수직 축(notional central vertical axis) 주위의 원주를 나타내며, '방사상(radial)'은 해당 축에 수직인 방향을 나타낸다.

상기 도면들에 치수가 표시된 경우, 밀리미터 단위로 주어진다. 상기 치수는 특정 실시예의 크기를 제한하지 않으며, 순전히 예로서 제공된다.

명확성을 위해, 특정 부분의 모든 경우가 도면에서 참조 번호로 표시되지는 않는다. 어떤 부분들을 언급하는지는 전체적으로 상기 도면들을 검사함으로써 이해될 것이다. 다른 실시예들 사이의 유사한 부분들은 동일한 참조 번호로 표시한다.

본 발명의 실시예는 WO 2020/096529에 개시된 구조물 정비 장치와 함께 사용하도록 설계되었으며, 그 예들은 아래에 설명한다. 그러나, 본 발명은 이 예들의 사용으로 제한되지 않는다.

도 1 내지 5를 참조하여 제1 예를 아래에 설명한다. 케이지(cage) 또는 프레임(frame)(1)은 예를 들어, 탈착 가능한 핀들을 사용하여 프레임 연결 지점들(frame connection points)(2a, 2b, 2c)에서 함께 탈착 가능하게 연결된 케이지 또는 프레임 세그먼트들(frame segments) 또는 섹션들(sections)(1a, 1b, 1c)을 포함한다. 사용 시, 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은 정비될 상기 지지 구조물(30) 주위에 조립된다. 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은 케이블 등의 부착을 위한, 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)을 제 위치로 들어 올리기 위한 및/또는 사용 후 그것들을 회수하기 위한 리프팅 지점들(lifting points)(23)을 포함한다. 바람직하게는, 각각의 프레임 세그먼트(1a, 1b, 1c)는 수동으로 제 위치로 들어 올릴 수 있을 만큼 가볍다.

상기 프레임(1)은 지주들(struts)(5)에 의해 상호 연결된 상부 지지부(upper support)(3) 및 하부 지지부(lower support)(4)를 포함한다. 본 예에서, 상부 및 하부 지지부들(3, 4)은 형상이 원형이고 동축이다. 상기 지주들(5)은 일반적으로 상부 및 하부 지지부들(3, 4) 사이에서 수직으로 연장된다. 상기 상부 지지부(3), 하부 지지부(4) 및 지주들(5)은 바람직하게는 실질적으로 강성이고, 함께 연결되어 조립될 때 프레임(1)이 실질적으로 강성이 된다.

다수의 (이 경우 3) 쌍의 상부 및 하부 암(arm)들(6, 7)이 상이한 원주 위치들에서 상기 상부 지지부(3)에 연결되고, 바람직하게는 본 예에서, 예를 들어, 120°만큼 상기 상부 지지부(3) 주위에 원주 방향으로 균일하게 이격된다.

각각의 암(6, 7)은 예를 들어, 각각의 축 또는 스핀들(spindle)에 의해 접선의 수평 선회축(tangential, horizontal pivot axis)을 중심으로 상기 상부 지지부(3)에 선회 가능하게 연결된다. 본 예에서, 상기 암들(6, 7)은 상기 상부 지지부(3)의 상부 및 하부 측에서 각각의 축을 중심으로 선회 가능하지만, 대안적으로 동일한 축을 중심으로 선회 가능할 수 있다. 상기 상부 및 하부 암들(6, 7)은 서로에 대해 반대 방향으로 선회 가능하므로, 둘 다 동시에 지지 구조물(30)을 향해 이동하거나 또는 지지 구조물(30)로부터 멀어질 수 있다. 상기 상부 및 하부 암들(6, 7)은 서로 독립적으로 선회 가능할 수 있으며, 따라서 상기 상부 및 하부 암들(6, 7) 사이의 각도는 달라질 수 있다.

각각의 암들(6, 7)은 지지 구조물(30)과 접촉하도록 배치되는 각 휠(wheel), 롤러(roller) 또는 다른 회전 부재(rotating member)(8, 9)를 적재한다. 상기 휠들(8, 9)은 상기 지지 구조물(30)에 대한 견인력을 향상시키고 및/또는 상기 휠들(8, 9)의 마모를 감소시키도록 배치되는 접촉면들을 가질 수 있다. 대응하는 한 쌍의 암들(6, 7)에 의해 적재되는 각 쌍의 휠들(8, 9)은 서로 독립적으로 회전할 수 있다.

한 쌍의 암들(6, 7) 중 적어도 하나는, 대응하는 휠들(8, 9)이 각각 상기 지지 구조물(30)을 클램핑 및 해제하도록 상기 지지 구조물(30)을 향해서 및 그로부터 멀어지는 방향으로 선회하도록(pivot) 왕복 구동 가능하다. 바람직하게는, 이러한 한 쌍의 암들(6, 7)은 각각의 유압 실린더들(10, 11)에 의해 구동된다. 상기 유압 실린더들(10, 11)의 제어는 상기 한 쌍의 암들이 동기적으로 구동되도록(driven in synchronism) 상호 연결될 수 있다. 상기 유압 실린더들(10, 11)은 호스 클램프(hose clamp)(24)에 의해 고정된 각각의 유압 호스(도시되지 않음)에 의해 공급될 수 있다.

다른 한 쌍의 암들(6, 7)은 정비될 지지 구조물(30)의 직경에 따라, 예를 들어, 길이 조절 가능한 바들(bars) 또는 용기 나사들(bottle screws)(12, 13)에 의해 선회 위치(pivotal position)에서 조절 가능하게 유지될 수 있다.

상기 하부 암들(7)은 대응하는 휠들(9)이 상기 지지 구조물(30)과 접촉할 수 있도록 상기 지주들(5) 사이를 통과하도록 배치된다.

상기 휠들(8, 9) 중 적어도 하나는 상기 장치를 상기 지지 구조물(30)의 상하로 각각 이동시키기 위해 반대 방향(예를 들어, 전진 및 후진) 중 하나로 왕복 구동 가능하다. 바람직하게는, 상기 구동 가능한 휠(들)(8, 9)은 왕복 구동 가능한 암들(6, 7) 상에 제공된다. 상기 휠들(8, 9) 중 다른 것들은 구동되지 않을 수 있지만, 바람직하게는 서로 독립적으로 자유롭게 회전하여 상기 지지 구조물(30)의 상하로 장치의 이동을 위한 가이드들로서 작용할 수 있다.

상기 하부 지지부(4)는 상기 프레임(1)의 하부 주위에서 원주 방향으로 캐리지(carriage)(15)를 안내하기 위한 가이드 레일(guide rail)(14)을 지지한다. 상기 캐리지(15)는 상기 프레임(1)의 하부 주위에 원주 방향 및 수평 방향으로 배치되는 기어 트랙(gear track)(17)과 맞물리는 구동 기어(drive gear)(16)를 가진다. 상기 구동 기어(16)는 상기 캐리지(15)가 상기 가이드 레일(14) 주위에서 원주 방향으로 이동하도록 구동된다. 상기 캐리지(15)는 대략 360°를 통해 원주 방향으로 구동될 수 있으나, 바람직하게는 상기 캐리지(15)의 이동은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가이드 레일(14)에 인접하게 제공되는 캐리지 정지부(carriage stop)(18)에 의해 하나의 완전한 회전으로 제한된다.

상기 캐리지(15)는, 상기 지지 구조체(30) 상에 축적되어 상기 캐리지(15)의 진행이 방해될 수 있으므로, 바람직하게는 상기 지지 구조물(30)과 접촉하지 않는다. 대신에, 상기 캐리지(15)는 상기 가이드 레일(14)의 내측에 접촉하는 한 쌍의 내부 롤러들(inner rollers)(19) 및 상기 가이드 레일(14)의 외측에 접촉하는 한 쌍의 외부 롤러들(outer rollers)(20)에 의해 지지된다. 상기 내부 롤러들(19)은 안정성을 향상시키기 위해 상기 캐리지(15)의 양측으로 수평으로 연장되는 각각의 캐리지 암들(21)에 장착된다.

대안적인 예에서, 상기 가이드 레일(14) 및 상기 기어 트랙(17)의 기능이 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 기어 트랙(17) 및 구동 기어(16)는 생략될 수 있고, 상기 내부 또는 외부 롤러들(19, 20) 중 하나 이상이 구동되어 상기 가이드 레일(14) 주위에서 상기 캐리지(15)를 구동할 수 있다. 대안적으로, 상기 가이드 레일(14)이 생략되고, 가이드 기능을 제공하도록 상기 기어 트랙(17)이 변형될 수 있다. 기어/기어 트랙 또는 랙 및 피니언의 배치 대신, 롤러 피니언 또는 마찰 구동과 같은 대체 선형 구동 배치가 사용될 수 있다.

상기 캐리지(15)는 지지 구조물(30)을 정비하기 위한 하나 이상의 도구들(22)을 적재하도록 배치된다. 상기 구동 가능한 휠(들)(8, 9)을 사용하여 상기 프레임(1)을 상기 지지 구조물(30)의 상하로 이동시키고, 상기 지지 구조물(30) 주위에서 원주 방향으로 상기 캐리지(15)를 이동시킴으로써, 상기 도구(들)(22)는, 적어도 상기 비말대 내에서 그리고 유압 라인 등으로 인한 임의의 제한을 받는, 상기 지지 구조물(30)의 외부 표면의 실질적으로 임의의 부분에 도달할 수 있다.

상기 도구(들)(22)는 상기 캐리지(15)에 대해 상기 도구(들)(22)의 이동을 허용하기 위해 상기 캐리지(15) 상에 이동 가능하게 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 도구(들)(22)는, 예를 들어, 방사상 방향으로 상기 지지 구조물(30)을 향해 그리고 상기 지지 구조물(30)로부터 멀어 지도록 왕복 구동 가능할 수 있다.

상기 캐리지(15)에 단독으로 또는 함께 장착될 수 있고 상호 교환될 수 있는 도구(들)의 예는 다음을 포함한다:

- 상기 지지 구조물(30)의 표면을 청소하기 위한 고압수 노즐(high-pressure water nozzle)

- 예를 들어 초음파를 사용하여 상기 지지 구조물(30)의 벽 두께를 측정하기 위한 벽 두께 측정 프로브(wall thickness measuring probe)

- 정비 부위의 검사를 위한 비디오 카메라(27)

- 상기 지지 구조물 표면으로부터의 간격을 감지하는 간격 센서(clearance sensor)

- 상기 지지 구조물(30)의 표면을 페인팅하기 위한 페인트 롤러 또는 브러시와 같은 페인팅 도구

- 상기 지지 구조물(30)에 보호 포장을 적용하기 위한 포장 도구(wrapping tool)

- 예를 들어, 고압 연마 절단을 사용하여 상기 지지 구조물(30)의 일부를 절단하기 위한 절단 도구(cutting tool).

제2 예에서, 상기 캐리지(15)는 청소 도구(22)에 추가하여 비디오 카메라와 같은 카메라(27)를 적재한다.

상기 장치는 상기 지지 구조물(30)을 따라 이동한 거리를 산정하기 위해 하나 이상의 거리 센서들(distance sensors)을 포함할 수 있다. 상기 거리 센서(들)는 예를 들어, 하나 이상의 광학 또는 자기 각도 위치 센서들을 사용함으로써 휠(들)(8, 9)의 회전 수를 산정할 수 있다.

상기 캐리지(15)는, 예를 들어 상기 가이드 레일(14) 또는 상기 기어 트랙(17) 상의 기준 위치 마킹들을 검출함으로써, 상기 프레임(1)에 대한 상기 캐리지(15)의 절대 또는 상대적 원주 위치를 검출할 수 있는 하나 이상의 회전 위치 센서들(예컨대, 광학 또는 자기 센서)을 포함할 수 있다.

상기 거리 센서(들) 및/또는 회전 위치 센서(들)는 상기 지지 구조물(30) 상의 상기 도구(22), 캐리지(15) 또는 상기 장치의 다른 부분의 위치를 결정하는데 사용될 수 있다. 이것은 상기 장치가 미리 결정된 절대 위치로 이동하거나, 예를 들어 이상 또는 불일치가 검출된, 이전에 방문한 위치로 돌아갈 수 있게 한다.

상기 장치는, 상기 장치가 기준 마크들에 대해 이전에 방문한 위치로 복귀할 수 있도록 상기 지지 구조물(30) 상의 하나 이상의 기준 마크들과 정렬될 수 있다. 일례에서, 상기 상부 지지부(3)의 수직 위치 및 상기 지주들(5) 중 미리 결정된 하나의 원주 위치와 같은 상기 장치 중 하나 이상의 부품의 초기 위치에 대응하고, 예를 들어 구별되는 페인트 마킹과 같은 마킹에 의해 식별되는, 수평 및/또는 수직 가시 마크(visible mark)가 상기 지지 구조물(30) 상에 만들어진다. 상기 거리 센서(들)는 0으로 설정된다. 상기 캐리지(15)는 최대 원주 위치(시계 방향 또는 반 시계 방향)에 있고, 상기 회전 위치 센서(들)는 0으로 설정된다. 상기 장치가 상기 지지 구조물(30)을 따라 이동함에 따라, 상기 거리 센서(들) 및 회전 위치 센서(들)는 초기 위치와 관련하여 축 방향 및 원주 방향으로 이동하는 거리를 측정한다. 이를 통해 상기 지지 구조물의 이상 또는 불일치 위치를 매핑하고, 필요한 경우 그곳으로 돌아갈 수 있다.

제1 예는 22인치 내지 36인치(0.56미터 내지 0.91 미터) 범위의 직경을 가지는 지지 구조물들(30)을 정비하도록 설계된다. 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)의 다양한 크기 및/또는 수의 대안적인 예들이 다른 직경의 지지 구조물들을 정비하기 위해 제공될 수 있다. 예를 들어, 도 6 내지 도 12는 제1 예와 구성이 유사하지만, 9

내지 22인치(0.24 내지 0.56미터) 범위의 직경을 가지는 지지 구조물(30)을 정비하도록 설계된 더 작은 직경의 프레임(1)을 가지는 제2 예를 도시한다. 상기 프레임(1)은, 반-원통형(semi-cylindrical)이고 함께 조립되어 원통형 프레임(1)을 형성하는 두 개의 프레임 세그먼트들(1a, 1b)을 포함한다.

제2 예는 상기 제1 예에서와 같이 상기 상부 지지부(3)를 중심으로 균일하게 이격되는 세 쌍의 상부 및 하부 암들(6, 7)을 가진다. 다른 예들, 특히 더 큰 직경의 지지 구조물들을 정비하도록 설계된 예들에서, 세 쌍 이상의 암들(6, 7)이 있을 수 있다.

상기 휠들(8, 9), 유압 실린더들(10, 11) 및 길이 조절 가능한 바들(12, 13)과 함께 상기 암들(6, 7)은 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)에 탈착 가능하게 부착될 수 있다. 이들 구성 요소들은 상기 제1 예의 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c) 및 상기 제2 예의 프레임 세그먼트들(1a, 1b)과 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 상이한 곡률 반경으로 인해, 제1 및 제2 예에 대해 상이한 캐리지들(15)이 필요할 수 있다. 대안적으로, 단일 조절 가능한 캐리지(15)는, 예를 들어 조절 가능한 캐리지 암들(21)과 함께, 상기 제1 및 제2 예 사이에서 상호 교환적으로 사용될 수 있다.

도 17 내지 도 22는 제3 예의 장치를 도시하고, 상기 장치는 상기 케이지 또는 프레임(1)이 대응하는 휠들(8, 9)을 적재하는 두 쌍의 상부 및 하부 암들(6, 7)이 연결되는 중간 지지부(33)를 포함한다는 점에서 상기 제1 및 제2 예와 다르다. 따라서, 상기 케이지(1)는 일반적으로 원통형 구조를 형성하기 위해, 수직으로 연장되는 지주들(5)에 의해 함께 연결된 세 개의 환형 수평 부분들(three annular horizontal pieces)(하부 지지부(3), 중간 지지부(33) 및 상부 지지부(4))을 포함한다. 따라서, 상기 제3 예는, 상기 중간 지지부(33)가 상기 제1 및 제2 예의 상기 상부 지지부(4)와 유사한 기능을 수행하고, 상기 제3 예의 상기 상부 지지부(4)가 상기 상부 암들(6)을 넘어 연장되는 추가 구조 부분이라는 점에서, 상기 제1 및 제2 예의 발전으로 생각할 수 있다.

상기 케이지(1)는 상기 제2 예와 유사하게, 연결 지점들(2a, 2b)에서 함께 힌지 연결되고, 함께 잠금 가능한 두 개의 반-원통형 섹션들(1a, 1b)을 포함한다. 이러한 예의 상기 케이지는 22인치 내지 36인치(0.56m 내지 0.91m)의 직경을 가지는 구조물들(30) 주변에 맞추기 위한 더 큰 버전으로 설계되거나, 8인치 내지 22인치(0.20m 내지 0.56m)의 직경을 가진 구조물들(30) 주변에 맞추기 위한 더 작은 버전으로 설계될 수 있다.

한 쌍의 암들(6, 7)은 대응하는 한 쌍의 작동 실린더들(10, 11)을 가지며, 다른 한 쌍의 암들은 대응하는 한 쌍의 길이 조절 가능한 바들(12, 13)을 가진다. 적어도 한 쌍의 암들(6, 7)의 상기 휠들(8, 9)은 상기 장치를 상기 구조물(30)의 상하로 이동시키기 위해 왕복 구동 가능하다.

본 예에서, 상기 장치는 도구들(22)을 적재하기 위한 가이드 레일(14) 또는 캐리지(15)를 가지고 있지 않다. 따라서 중력 중심(centre of gravity, COG)은 도 17 및 도 18에 도시된 것처럼 상기 케이지(1)의 기하학적 중심에 가깝다. 도 23 및 24에 도시된 바와 같이, 상기 장치는 상기 구조물(30)을 따라 그리고 그 주위에서 청소 모듈, NDT(비-파괴 검사) 모듈 및/또는 절단 모듈과 같은 하나 이상의 정비 모듈들(servicing modules)(34)에 직렬로 연결하기 위한 견인 모듈(traction module)로서 구성된다. 각각의 추가 모듈은 상기 견인 모듈과 유사한 구성의 케이지 또는 프레임을 포함하고, 상기 추가 모듈의 상기 휠들(8, 9) 중 어느 것도 구동할 수 없고 대신에 상기 정비 모듈(34)이 상기 견인 모듈에 의해 상기 구조물(30)을 따라 구동된다는 점을 제외하고는, 상기 견인 모듈의 것과 유사한 대응하는 휠들(8, 9)을 가지는 두 쌍 이상의 암들(6, 7)을 포함할 수 있다. 대안적으로, 상기 하나 이상의 정비 모듈들은 상기 구조물(30) 또는 플랫폼에 부착된 하나 이상의 윈치들(winches)과 같은 다른 수단들에 의해 상기 구조물(30)을 따라 이동될 수 있다.

상기 구조물(30)을 따라 이동한 거리는 상기 프레임(1)에 의해, 예를 들어 중간 지지부(33)에 의해 지지되고, 상기 구조물(30)과 접촉하도록 선회 가능한(pivotable) 측정 휠(measuring wheel)(43)에 의해 측정될 수 있다. 상기 측정 휠은 상기 이동한 거리가 광학적으로 및/또는 전자적으로 검출될 수 있는 인코딩 휠일 수 있다.

도 24에 도시된 바와 같이, 인접한 제1 모듈(first module) 및 제2 모듈(second module)은, 상기 제2 모듈의 대응하는 하나 이상의 제2 도킹부들(second docking parts)과 도킹하는 상기 제1 모듈 상의 하나 이상의 제1 도킹부들(first docking parts)에 의해 함께 연결될 수 있고; 예를 들어, 상기 제1 도킹부(들)는 하나 이상의 수형 도킹 프로브들(male docking probes)(35)을 포함할 수 있고, 상기 제2 도킹부(들)는 상기 대응하는 수형 도킹 프로브(들)(35)가 끼워지는(fit) 하나 이상의 리셉터클(receptacle)(들)(36)을 포함할 수 있다. 상기 연결은 상기 수형 도킹 프로브 및 상기 리셉터클의 개구들을 통과하는 신속 해제 볼트(quick release bolt)(37)와 같은 잠금 시스템(locking system)에 의해 고정될 수 있다. 대체 도킹 및/또는 고정 메커니즘들을 사용할 수도 있다.

상기 견인 모듈은 상기 하부 지지부(4)에 부착된 복수의 발들(feet)(42)을 가질 수 있다. 바람직하게는, 상기 발들(42)은 상기 견인 모듈 아래에 추가 모듈을 연결할 수 있도록 탈착 가능하다.

상기 견인 모듈은 리드들(leads)(40)에 의해 하나 이상의 추가 모듈 상의 하나 이상의 대응하는 슬레이브 컨트롤러들(slave controllers)(39)에 탈착 가능하게 연결될 수 있는 마스터 컨트롤러(master controller)(38)를 포함한다. 상기 마스터 컨트롤러(38)는 원격 제어 유닛(remote control unit)(25)에 의해 표면으로부터 제어되고, 통신 신호들 및/또는 전력을 상기 슬레이브 컨트롤러들(39)에 전달한다.

상기 예들 중 임의의 예의 구성요소들은 부품들의 키트로 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 13은 상기 제1 예 또는 제2 예의 장치가 조립될 수 있도록 제공될 수 있는 부품들의 키트를 도시하며, 적어도 상기 제1 예의 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c), 상기 제2 예의 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b), 상기 암들(6, 7), 이와 함께 상기 휠들(8, 9), 유압 실린더들(10, 11) 및 길이 조절 가능한 바들(12, 13)(본 명세서에서는 상기 제2 예의 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b)에 부착되어 있음), 상기 제1 예 및 제2 예를 위한 캐리지들(15), 유압 호스들(29)의 세트, 및 유압 동력 공급 장치(28)를 포함한다. 본 예에서, 상기 부품들의 키트는 작업대(workbench)(31)를 포함하는 이동식 컨테이너(transportable container)(32)에 제공되어, 상기 지지 구조물(30) 주위에서 조립되기 전에 상기 장치의 부분적 조립(partial assembly)을 용이하게 한다.

하나의 직경 전용 또는 작은 범위의 직경들의 지지 구조물들(30)을 위해 설계된 예들에서, 상기 비-구동 쌍의 암들(6, 7) 및 휠들(8, 9) 중 일부는 고정 방사상 위치(fixed radial position)의 롤러들 또는 휠들과 같은 다른 유형의 가이드들로 대체될 수 있다.

도 14는 전술한 예들과 같은, 상기 장치의 구동 가능한 기능들의 예들을 다음과 같이 도시한다:

i. 상기 구동 가능하고 선회 가능한 상부 및 하부 암들(6, 7)을 구동하여 각각 방사상으로 바깥쪽/안쪽으로 선회하도록 하는 클램프 개폐(clamp open/close);

ii. 구동 가능한 휠(들)(8, 9)을 상기 지지 구조물(30)의 표면과 접촉시켜 각각 순방향/역방향으로 구동함으로써 상하 이동(move up/down);

iii. 상기 구동 기어(16)를 각각 순방향/역방향으로 구동하여 캐리지를 시계 방향/반시계 방향으로 회전(rotate);

iv. 상기 도구(22)를 상기 캐리지(15)에 대해 방사상으로 전방/후방으로 각각 구동함으로써 전방/후방으로 도구 조정(tool adjustment).

상기 구동 가능한 기능들은 각각 예를 들어, 상기 장치에 연결된 유압 호스들 및/또는 전기 케이블들에 의해 유압 동력 또는 전력에 의해 구동 및/또는 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 장치의 무게를 줄이고 및/또는 해양 환경에서 전기 사용을 피하기 위해, 적어도 일부 응용 분야에서는 유압 동력(hydraulic power)이 바람직하다. 유압 동력 유닛은 플랫폼에 장착되어 유연한 유압 호스들로 상기 장치에 연결될 수 있다.

상기 장치의 유압 구동 시스템의 예가 도 15에 도시되는데, 여기서, 상기 암들(6, 7) 쌍 중 하나의 선회(pivoting), 대응하는 휠들(8, 9)의 회전(rotation), 그리고 상기 제1 예 및 제2 예의 경우, 상기 구동 기어(16)의 회전 및 상기 도구(22)의 왕복 구동은 유압 동력 유닛(도시되지 않음)에 연결된 별도의 유압관(hydraulic line)들에 의해 구동된다.

상기 장치는 바람직하게는 예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 원격 제어 유닛(25)에 의해 제어되며, 이를 통해 바람직하게는 대응하는 사용자 작동 가능한 제어에 의해 전술한 기능들의 일부 또는 전부를 제어할 수 있다. 상기 원격 제어 유닛(25)은 전술한 기능들의 컨트롤러(26)에 유선 또는 무선 연결에 의해 연결될 수 있다. 상기 기능들을 구동하기 위한 동력은 상기 컨트롤러(26)의 제어 하에 전원 공급 장치(power supply)(28)에 의해 제공될 수 있다.

바람직하게는, 상기 휠들(8, 9) 및 상기 구동 기어(16)의 구동 속도는 필요한 정비를 위해 조정할 수 있도록 독립적으로 제어 가능하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 원격 제어 유닛(25) 또는 컨트롤러(26)는, 선택적으로 상기 거리 센서(들)에 의해 검출된 상기 이동한 거리(distance travelled) 및/또는 상기 원주 위치 센서(들)에 의해 검출된 상기 캐리지(15)의 상기 원주 위치(circumferential position)에 응답하여, 상이한 기능들의 조정된 제어에 의해 특정 정비를 수행하도록 프로그래밍 가능하거나 프로그래밍 될 수 있다. 이것은 상기 지지 구조물(30)의 미리 결정된 섹션이 정비될 수 있도록 할 수 있다.

상기 암들(6, 7)의 상기 선회 각도(pivot angle)는, 예를 들어, 상기 장치가 경사지거나 만곡되는 지지 부재의 상하로 구동될 수 있도록, 사용 중에 변경될 수 있다.

동력이 공급되는 휠들(8, 9)의 수는 상기 장치에 의해 전달되는 부하 또는 상기 장치의 작동 조건들에 따라 달라질 수 있다. 하나 초과의 암들(6, 7) 쌍의 선회(pivoting)는 필요한 조정력 또는 클램핑력에 따라 동력이 공급될 수 있다.

본 예들은 상기 장치가 상기 지지 구조물을 상하로 이동함에 따라 다양한 직경에 맞춰 조정하기 위해 상기 암들(6, 7)의 선회 정도(degree of pivoting)를 변경함으로써 테이퍼링 지지 구조물들을 정비하는데 사용될 수 있다.

대안적인 일 예에서, 상기 암들(6, 7)은 상기 하부 지지부(4)에 장착될 수 있고, 상기 가이드 레일(14)은 상기 상부 지지부(3)에 장착될 수 있다.

바람직하게는, 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은 경량이 되도록 알루미늄 튜브(aluminum tube)로 구성된다. 예를 들어, 유압 또는 전기 라인들을 제외한 상기 장치의 질량은 200kg 내지 300kg 범위에 있을 수 있다.

더 큰 예들의 경우, 탈착 가능한 핀들에 의한 폐쇄 방법은 유압 폐쇄 방법(hydraulic closure method)으로 대체될 수 있고, 여기서 두 개 이상의 케이지 또는 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은 예를 들어, 도 17에 도시된 바와 같이 유압 램들(hydraulic rams) 또는 실린더들(hydraulic cylinders)(41)에 의해 작동되는 힌지 연결들과 함께 연결된다. 상기 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은, 예를 들어, 상기 발들(42)에 의해 지지되는 플로팅 폰툰(floating pontoon) 또는 바지(barge)와 같은 적합한 표면에 함께 연결될 수 있다. 상기 힌지 연결들은 상기 케이지 또는 프레임(1)이 정비될 지지 구조물(30) 주위에 끼워지도록(fit) 개방될 수 있고, 그 다음 상기 구조물(30) 주위에 상기 프레임(1)을 고정하도록 폐쇄될 수 있다. 상기 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은 유압 작동될 수 있는 잠금 실린더들(locking cylinders)(44)과 같은 하나 이상의 잠금 메커니즘들에 의해 함께 고정될 수 있다.

상기 예들은 파일(pile) 등의 원형 원통형 지지 구조물(30)을 정비하기 위해 설계되었으며, 따라서 상기 프레임(1)은 상기 지지 구조물(30)의 직경보다 약간 큰 내부 직경을 가지는 대략 원형의 원통형이다. 대안적인 예들은 상기 장치들이 정비하도록 설계된 지지 구조물(30)의 유형과 일치하도록 대안적인 형상들 및 크기들을 가질 수 있다. 예를 들어, 바람직하게는 4개의 측면 각각에 한 쌍의 암들(5, 6)이 있는 정사각형 또는 직사각형 원통형 프레임(1)이 정사각형 또는 직사각형 원통형 지지 구조물(30)을 정비하도록 설계된 예에서 사용될 수 있다.

상기 예들은 해양(marine) 또는 수상 비말대(aquatic splash zone), 또는 표면 아래의 얕은 깊이, 예컨대, 10미터에서 사용될 수 있다. 상기 예들은, 예를 들어 적절한 유압 씰들(hydraulic seals)의 사용에 의해 수심 10미터 아래에서 작동하도록 수정될 수 있다. 상기 예들은 파이프들의 지지에 의해 방해받지 않는 범위까지 파이프들을 정비하기 위해 사용될 수 있다.

대안적인 예들은 풍력 터빈들 또는 방송탑들(radio masts) 같은 비-해상 또는 육상(on-shore) 지지 구조물을 정비하기 위해 사용될 수 있다. 이러한 적용을 위해, 상기 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)에는 하나 이상의 분리 가능하거나 영구적으로 부착된 휠들 또는 다른 이송 부재들이 제공될 수 있으며, 이로 인해 프레임 세그먼트들이 지면을 따라 상기 지지 구조물 주위의 위치로 이동될 수 있다. 예를 들어, 각각의 프레임 세그먼트(1a, 1b, 1c)는, 각 측면에 부착된 하나 이상의 휠들을 가질 수 있고, 상기 프레임(1) 상에 그리고 상기 프레임 외부에 있는 두 개의 휠들에 의해 형성된 삼각형의 정점에 있는 트러스(truss)에 추가적인 탈착 가능한 휠(additional removable wheel)을 가질 수 있다. 상기 세그먼트들(1a, 1b, 1c)은, 예를 들어 탈착 가능한 핀들에 의해 또는 전술한 바와 같이 상기 유압 램들(hydraulic rams)에 의해, 상기 지지 구조물(30) 주위에 조립되거나 폐쇄될 수 있다.

도 25는 제4 예의 장치를 도시한다. 본 예는 제3 예와 같이 상부 및 하부 지지부(3, 4)가 있는 프레임(1)과 각각의 휠들(8, 9)을 적재하는 상부 및 하부 암들(6, 7)이 있는 중간 지지부(33)를 포함한다. 상기 상부 및 하부 암들(6, 7)은, 인접한 지주들(5) 사이에 위치되며 상기 휠들(8, 9)이 구조물과 접촉할 수 있도록 상기 지주들(5) 사이를 통과한다.

제3 예에서와 같이, 상기 상부 및 하부 암들(6, 7)을 상기 중간 지지부에 장착하면 상기 상부 및 하부 지지부들(3, 4)이 깨끗하게 유지된다. 이는 제1 및 제2 예와 유사하게 도구 캐리지(15)를 적재하는 가이드 레일(14)과 기어 트랙(17)이 상기 상부 및 하부 지지부들(3, 4) 각각에 장착될 수 있게 한다. 이러한 배열은 단일 모듈에 도구들을 적재하는 상기 장치의 용량을 증가시킨다.

상기 제4 예의 장치는 풍력 터빈 타워를 정비하는 데 특히 적합하다. 상기 상부 및 하부 암들(6, 7)의 위치는 테이퍼형 타워를 수용하기 위해 독립적으로 제어될 수 있다.

이제 본 발명의 제1 실시예를 도 26 내지 40을 참조하여 설명할 것이다. 이 실시예는 상술한 힌지식 모듈과 함께 사용되도록 설계되며, 여기서 각 모듈은 힌지 연결들과 함께 연결된 둘 이상의 케이지 또는 프레임 세그먼트들(1a, 1b, 1c)을 포함하며, 이들은 상기 케이지 또는 프레임(1)을 개방 및 폐쇄하기 위해 유압 실린더 또는 전기 모터와 같은 구동부를 사용하여, 상기 케이지 또는 프레임(1)이 정비될 지지 구조물(30) 주위에 끼워지도록 개방되고, 상기 구조물(30) 주위에 상기 프레임(1)을 고정하도록 폐쇄될 수 있다.

제1 실시예는 또한, 다수의 모듈들이 상기 구조물을 따라 직렬로 함께 연결될 수 있고 각각의 모듈이 구동 및/또는 정비 모듈을 포함하는, 도 23 및 24를 참조하여 전술한 예들과 함께 사용되도록 설계된다.

도 26 내지 도 29는 상기 구동 및/또는 정비 모듈(1, 34)이 상기 구조물로부터 멀리 연장되는 십자 버팀대와 같은 장애물들을 포함하여 정비될 구조물 상의 장애물을 통과할 수 있도록 인접한 모듈들(1) 사이에 직렬 연결되기 위한 바이패스 모듈(50)을 도시한다. 상기 모듈(50)은 상기 바이패스 모듈(50) 위와 아래에 각각 상기 구동 및/또는 정비 모듈의 대응하는 부착 부품들(예를 들어, 리셉터클들(36))에 탈착 가능하게 부착하기 위한 모듈 부착 핀들(51)을 각각 상하로 돌출하여 적재하는 상부 및 하부 슬롯형 플레이트(52, 60) 쌍들을 포함한다.

상기 상부 및 하부 슬롯형 플레이트들(52, 60) 사이에는, 상기 상부 슬롯형 플레이트들(52)이 상기 하부 슬롯형 플레이트들(60)에 대해 선형으로 이동할 수 있도록 배치된, 한 쌍의 선형 텔레스코픽 레일들(61)이 제공된다. 이러한 선형 이동은 상기 각각의 텔레스코픽 레일(61)의 일단부에 연결된 장착 블록(56)에 연결된 유압 램(hydraulic ram)(55)에 의해 구동되지만, 선형 구동 연결을 갖는 전기 또는 유압 모터와 같은 다른 구동 수단이 대신 사용될 수도 있다. 상기 레일(61)의 단부는 범퍼(62)에 의해 보호된다.

상기 각각의 쌍의 상부 및 하부 슬롯형 플레이트들(52, 60)은 이동 슬롯들(53) 내에서 이동 가능한 하중 지지 블록들(load-bearing blocks)(54)에 의해, 스태빌라이저 바들(58) 및 스태빌라이저 플레이트들(57)을 포함하는 구조물 상에 선회 가능하게(pivotally) 장착된다. 상기 블록들(54)과 슬롯들(53)의 접촉 표면에 마찰 방지 코팅이 제공될 수 있다.

도 27 및 28에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 슬롯형 플레이트(52, 60)의 각 쌍은 한 쌍의 턱(jaw) 또는 집게(pincer)의 방식으로 서로를 향해 선회하거나(pivot) 서로 멀어지는 방향으로 선회할 수 있다. 이러한 선회 운동(pivoting movement)은 상기 상부/하부 플레이트들(52, 60)이 부착된 상기 모듈(1)의 개폐 운동을 따른다. 상기 도시된 예에서, 각 쌍은 최대 약 53°까지 열릴 수 있다. 도 29에 도시된 바와 같이, 이를 통해 상기 바이패스 모듈(50)이 파이프 또는 수직관(riser)(30) 주위에 끼워질 수 있다.

모듈들(1)이 상기 바이패스 모듈(50)을 통해 함께 연결되어 모듈들(1)의 열(train)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 열(train)은 다음을 직렬로 포함할 수 있다:

- 상단 구동 또는 견인 모듈(1a)

- 상단 바이패스 모듈(50a)

- 도구 모듈(34)

- 하단 바이패스 모듈(50b)

- 하단 구동 또는 견인 모듈(1b)

십자 버팀대와 같은 장애물을 통과하기 위한 상기 열(train)의 작동 방법이 도 20의 흐름도에 표시되어 있으며, 여기서 S1 내지 S11 단계는 각각 도 31 내지 41에 대응한다. 상기 구동 모듈들(1a, 1b)과 도구 모듈(34) 각각은 유압 램 또는 전기 모터와 같은 자신 각각의 구동 수단에 의해 구동되어 서로 독립적으로 개폐될 수 있다. 상기 상단 및 하단 바이패스 모듈들(50a, 50b)의 각각은 상기 각각의 유압 램(5)에 의해 구동되는 상기 텔레스코픽 레일들(61)을 연장하거나 수축시킴으로써, 자신들의 연결된 구동 및/또는 정비 모듈들을 서로에 대해 선형적으로 이동시킬 수 있다. 상기 개방, 폐쇄, 구동, 연장 및 수축 단계들은 수동, 자동 또는 반자동으로 제어될 수 있고, 예를 들어 원격 제어 유닛(25) 및/또는 컨트롤러(26)에 의해 상기 모듈들의 위치 및 상태가 하나 이상의 센서들에 의해 및/또는 육안 검사로 감지될 수 있다.

단계 S1에서, 상기 열(train)은 십자 버팀대(71)가 부착된 클램프(70) 바로 위의 수직관(30)에 위치한다. 이 상태에서, 상기 구동 모듈들(1a, 1b)과 도구 모듈(34)은 모두 상기 파이프(30) 주위에서 폐쇄된다. 단계 S2에서, 상기 하단 견인 모듈(1b)과 상기 도구 모듈(34)이 개방된다. 단계 S3에서, 상기 상단 바이패스 모듈(50)은 상기 도구 모듈(34) 및 하단 구동 모듈(1b)이 상기 수직관(30) 및 상기 클램프(70)로부터 선형적으로 멀리 이동되도록 연장된다.

단계 S4에서, 상기 상단 구동 모듈(1a)은 상기 파이프(30) 아래로 상기 열을 구동하여 상기 하단 구동 모듈(1b)이 상기 클램프(70)를 지나가게 한다. 단계 S5에서, 상기 하단 바이패스 모듈(50b)은 상기 하단 구동 모듈(1b)이 상기 수직관(30) 주위에 위치되도록 연장된다. 단계 S6에서, 상기 하단 구동 모듈(1b)은 상기 수직관(30) 주위를 폐쇄한다.

단계 S7에서, 상기 상단 구동 모듈(1a)은 개방된다. 단계 S8에서, 상기 상단 바이패스 모듈(50a)은 상기 상단 구동 모듈(1a)이 상기 수직관(30)으로부터 멀어지게 이동하도록 수축된다. 단계 S9에서, 상기 하단 구동 모듈(1b)은 상기 수직관(30) 아래로 상기 열을 구동하여 상기 상단 바이패스 모듈(50a)과 도구 모듈(34)이 상기 클램프(70)를 지나 이동하게 한다. 단계 S10에서, 상기 하단 바이패스 모듈(50b)은 상기 상단 구동 모듈(1a)과 도구 모듈(34)이 상기 수직관(30)으로 다시 이동하도록 수축한다. 마지막으로, 단계 S11에서 상기 상단 구동 모듈(1a)과 도구 모듈(34)은 상기 수직관(30) 상에 폐쇄된다. 그런 후 상기 열(train)은 상기 수직관(30) 아래로 더 구동될 수 있다.

따라서, 상기 상단 및 하단 바이패스 모듈들(50a, 5b)의 추가에 의해, 상기 구동 모듈들(1a, 1b) 및 도구 모듈(34)은 클램프(70)와 같은 장애물들을 우회할 수 있다.

유사한 작동 방법으로 대체 열(train) 구성들을 사용할 수도 있다. 예를 들어, 하나 이상의 추가 도구 모듈 또는 구동 모듈이 추가될 수 있으며, 도구 및 구동 모듈들이 결합되어 사용될 수도 있다. 상기 구조물(30)과 접촉하도록 배치된 비구동 휠들과 함께 하나 이상의 돌리 휠 모듈(dolly wheel module)이 상기 열(train)의 일단부 또는 양단부에 추가될 수 있으며, 이는 상기 바이패스 모듈(들)(50)에 의해 작용하는 모멘트에 대해 더 큰 안정성을 제공한다.

예를 들어 상기 바이패스 모듈(50)이 상기 구조물을 따라 상기 장애물보다 더 큰 길이를 갖는 일부 실시예에서, 상기 열(train)은 제1 및 제2 구동 모듈들(1a, 1b)을 포함할 수 있으며, 이 중 적어도 하나는 또한 단일 바이패스 모듈(50)에 의해 직렬로 함께 연결되는 도구 모듈로서 구성된다. 이 경우, 상기 제1 구동 모듈(1a)은, 개방되고, 상기 바이패스 모듈(50)에 의해 상기 구조물로부터 멀어지도록 이동되며, 상기 제2 구동 모듈(1b)에 의해 상기 장애물을 지나도록 구동된다. 그러면 상기 제1 구동 모듈(1b)은 상기 바이패스 모듈(50)에 의해 상기 구조물을 향해 이동되어 상기 구조물 주위를 폐쇄한다. 그러면 상기 제2 구동 모듈(1b)은, 개방되고, 상기 바이패스 모듈(50)에 의해 상기 구조물로부터 멀어지도록 이동되며, 상기 제1 구동 모듈(1b)에 의해 상기 장애물을 지나도록 구동된다. 그러면 상기 제2 구동 모듈(1b)은 상기 바이패스 모듈(50)에 의해 상기 구조물을 향해 이동되어 상기 구조물 주위를 폐쇄한다.

제1 실시예는 상기 예들에서와 같이 기존 구동 및/또는 정비 모듈들(1, 34)과 함께 사용하기 위한 바이패스 모듈(50)을 제공한다. 그러나 대안적인 실시예들에서, 상기 바이패스 모듈(50)의 구성요소들 또는 기능들 중 일부는 상기 구동 및/또는 정비 모듈들(1, 34)에 통합될 수 있다. 예를 들면, 도 42 및 도 43은, 상기 슬롯형 플레이트(들)(52, 60) 중 적어도 하나가 상기 상부 및/또는 하부 지지부(3, 4)를 형성하는 제2 실시예의 구동 모듈(1)의 상부 절반의 일 섹션을 도시한다. 이는 별도의 슬롯형 플레이트들(52, 60)과 상부/하부 지지부(3, 4) 또는 핀들(51)을 제공할 필요가 없기 때문에 상기 열(train)의 무게를 감소시킨다. 또한, 모듈들 간의 연결이 더욱 강력해질 수 있다.

제2 실시예에서, 상기 바이패스 모듈(50)은, 예를 들어 핀 또는 블록(54)이 대응하는 슬롯(53)에 대한 마찰을 줄이기 위해 나일론 부시들로 고정되는 너트 및 볼트 유형을 포함하는 도 44 및 도 45에 도시된 바와 같이, 위 또는 아래의 상기 구동 및/또는 정비 모듈(1, 34)의 슬롯형 플레이트들(52, 60) 내의 슬롯(53) 내에 끼워지고 탈착 가능한 캡들에 의해 슬롯들(53) 내에 고정되는 핀들 또는 블록들(54)과 함께, 상기 텔레스코픽 레일들(61), 유압 램(55) 및 스태빌라이저 플레이트들(57) 및 바들(bars)(58)만으로 구성된다.

상기 핀 또는 블록(54)의 부품들은 도 44에 다음과 같이 표시되어 있다:

54a M30 하프 너트 (x2)

54b M30 좁은 와셔

54c 상단 나일론 부시를 고정하는 패스너(fastener) (x2)

54d 상단 부하 스프레더

54e 상단 나일론 부시

54f 슬롯 나일론 부시

54g 하단 나일론 부시

54h 하단 부하 스프레더 M30 핀

54i 하단 나일론 부시를 고정하는 패스너 (x2)

제1 실시예와 제2 실시예에 따른 모듈들(1, 34)의 조합은, 구동 및/또는 정비 모듈(1, 34)의 상부/하부 지지부(3, 4)에 연결하기 위해 일측에 슬롯형 플레이트(52, 60)와 핀들(51)을 갖고, 타측에는 일체형 슬롯형 플레이트(52, 60)를 갖는 구동 및/또는 정비 모듈(1, 34)에 직접 연결되거나 연결 가능한 텔레스코픽 레일들(61)을 갖는 바이패스 모듈(50)을 사용하여, 동일 열(train)에서 함께 사용될 수 있다. 따라서, 일측은 제1 실시예와 동일하고 타측은 제2 실시예에 따른 하이브리드 바이패스 모듈(50)이 제공될 수 있다.

본 발명의 대안적인 실시예들은, 상기 설명을 읽음으로써 당업자에게 명백할 수 있으며, 첨부된 청구범위에 의해 정의된 본 발명의 범위 내에 속할 수 있다.

Claims (13)

1. 긴 구조물의 정비 장치로서,
   제1 구동 모듈 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈 사이에 상기 구조물을 따라 직렬로 연결되는 바이패스 모듈을 포함하되, 이들 각각은 상기 구조물 주위에 선택적으로 폐쇄될 수 있거나 상기 구조물로부터 탈거될 수 있도록 개방될 수 있으며,
   상기 바이패스 모듈은, 상기 긴 구조물을 향하는 또는 상기 긴 구조물에서 멀어지는 상기 긴 구조물에 직각인 방향으로, 상기 제1 및 제2 모듈들을 서로에 대해 이동시키도록 작동 가능하여, 상기 제1 모듈이 상기 구조물 주위에 폐쇄된 동안, 상기 제2 모듈은 상기 구조물로부터 멀어지는 상기 직각인 방향으로 이동되고, 상기 제1 모듈은 상기 제2 모듈을 상기 긴 구조물 상의 장애물을 지나도록 구동하기 위해 상기 긴 구조물을 따라 구동 가능한, 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 바이패스 모듈은 상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들에 각각 탈착 가능한 연결을 위한 제1 및/또는 제2 마운트들을 포함하는, 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1 및/또는 제2 마운트들은 상기 제1 및/또는 제2 구동 및/또는 정비 모듈들이 개방 및 폐쇄될 수 있도록 이동 가능한, 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1 및/또는 제2 마운트들은 상기 구조물을 향하는 방향과 상기 구조물로부터 멀어지는 방향으로 서로에 대해 상기 제1 및 제2 모듈들을 이동시키기 위해 선형으로 이동할 수 있는, 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들 중 적어도 하나는 그 단부에 슬롯형 플레이트를 가지고,
   상기 바이패스 모듈은 상기 구동 및/또는 정비 모듈들이 개방 및 폐쇄될 수 있도록 상기 슬롯형 플레이트에서 대응하는 슬롯 내에 슬라이드 가능하게 장착된 하나 이상의 블록 또는 핀에 의해 상기 슬롯형 플레이트에 탈착 가능하게 연결되는, 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 바이패스 모듈은 상기 제1 및 제2 모듈들을 서로에 대해 상기 구조물을 향하는 방향과 상기 구조물로부터 멀어지는 방향으로 이동시키기 위한 하나 이상의 텔레스코픽 레일들을 포함하는, 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들 각각은 상기 각각의 구동 및/또는 정비 모듈의 개방 및/또는 폐쇄를 작동하기 위한 수단을 포함하는, 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들 각각은 함께 이동 가능하게 또는 선회 가능하게(pivotably) 연결된 둘 이상의 세그먼트들 또는 섹션들을 포함하는 케이지 또는 프레임을 포함하는, 장치.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각 구동 모듈은, 상기 긴 구조물에 접촉하도록 배치되고 상기 구조물을 따라 상기 구동 모듈을 구동하도록 구동 가능한 하나 이상의 회전 부재들을 포함하는, 장치.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 정비 모듈은 상기 구조물을 정비하기 위한 하나 이상의 도구들을 포함하는, 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들은 제1 상기 바이패스 모듈을 통해 상기 구조물을 따라 직렬로 함께 연결되고,
    제3 구동 및/또는 정비 모듈은 상기 긴 구조물을 향한 또는 상기 긴 구조물에서 멀어지는 직각인 방향으로, 상기 제2 및 제3 모듈들을 서로에 대해 이동하도록 작동 가능한 제2 바이패스 모듈을 통해 상기 제2 구동 및/또는 정비 모듈에 상기 구조물을 따라 직렬로 연결되는, 장치.
12. 제11항의 장치의 작동 방법으로서,
    상기 제1 모듈은 상기 긴 구조물 상의 장애물에 인접하고, 상기 제1 및 제3 모듈들 각각은 적어도 구동 모듈을 포함하고, 상기 제2 모듈은 적어도 정비 모듈을 포함하며, 상기 방법은:
    a) 상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들을 개방하는 단계(S2);
    b) 상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들을 상기 구조물로부터 멀어지게 이동하도록 상기 제2 바이패스 모듈을 작동하는 단계(S3);
    c) 상기 제3 모듈을 구동하여 상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들이 상기 장애물을 지나도록 구동하는 단계(S4);
    d) 상기 제1 구동 및/또는 정비 모듈이 상기 구조물을 향하여 이동하도록 상기 제1 바이패스 모듈을 작동하는 단계(S5);
    e) 상기 제1 구동 및/또는 정비 모듈을 상기 구조물 주위에 폐쇄하는 단계(S6);
    f) 상기 제3 구동 및/또는 정비 모듈을 개방하는 단계(S7);
    g) 상기 제3 구동 및/또는 정비 모듈이 상기 구조물로부터 멀어지게 이동하도록 상기 바이패스 모듈을 작동하는 단계(S8);
    h) 상기 제3 구동 및/또는 정비 모듈이 상기 장애물을 지나도록 구동하는 단계(S9);
    i) 상기 제2 및 제3 구동 및/또는 정비 모듈이 상기 구조물을 향하여 이동하도록 상기 제1 바이패스 모듈을 작동하는 단계(S10); 및
    j) 상기 제2 및 제3 구동 및/또는 정비 모듈을 상기 구조물 주위에 폐쇄하는 단계(S11)를 포함하는, 장치의 작동 방법.
13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항의 장치의 작동 방법으로서,
    상기 제1 및 제2 구동 및/또는 정비 모듈들은 상기 바이패스 모듈을 통해 상기 구조물을 따라 직렬로 함께 연결되고,
    상기 제1 모듈은 상기 긴 구조물 상의 장애물에 인접하고,
    상기 제1 및 제2 구동 모듈들은 각각 구동 모듈을 포함하며, 상기 방법은:
    a) 상기 제1 모듈을 개방하는 단계;
    b) 상기 제1 모듈이 상기 구조물로부터 멀어지게 이동하도록 상기 바이패스 모듈을 작동하는 단계;
    c) 상기 제2 모듈을 구동하여 상기 제1 모듈이 상기 장애물을 지나도록 구동하는 단계;
    d) 상기 제1 모듈이 상기 구조물을 향하여 이동하도록 상기 바이패스 모듈을 작동하는 단계;
    e) 상기 제1 모듈을 상기 구조물 주위에 폐쇄하는 단계;
    f) 상기 제2 모듈을 개방하는 단계;
    g) 상기 제2 모듈이 상기 구조물로부터 멀어지게 이동하도록 상기 바이패스 모듈을 작동하는 단계;
    h) 상기 제1 모듈을 구동하여 상기 제2 모듈이 상기 장애물을 지나도록 구동하는 단계;
    i) 상기 제2 모듈이 상기 구조물을 향하여 이동하도록 상기 바이패스 모듈을 작동하는 단계; 및
    j) 상기 제2 모듈을 상기 구조물 주위에 폐쇄하는 단계를 포함하는, 장치의 작동 방법.